Навигация

 

 Меню раздела

Основные условные обозначения
Индексы
Сокращения в тексте
Наименования организаций
Энергетический блок ТЭС или АЭС
Внешние регулируемые величины блока
Принципы регулирования энергоблоков
Математические модели и структурные схемы
Принципы моделирования
Аналоговые и цифровые модели
Цифровое моделирование
Способы получения математических моделей
Динамические свойства блоков
Полу эмпирические модели
Процесс эксплуатации
Типовые возмущения
Типовые звенья и структурные схемы
Элементы автоматического регулирования
Нелинейные звенья
Гармоническая линеаризация
Моделирование регуляторов
Математическое регулирование паротурбинных установок
Уравнение ротора
Моделирование паровых объемов
Моделирования влажно-паровых объемов
Моделирование поверхностных подогревателей
Применение операционного исчисления
Водяной тракт подогревателя
Точность математической модели
Моделирование парового пространства подогревателя
Масса конденсата греющего пара
Моделирование смешивающих подогревателей
Особенности моделирования конденсатора
Эквивалентирование подогревателей
Моделирование турбогенераторов
Моделирование энергосистем
Математическое моделирования парогенераторов
Моделирование системы топливоподачи
Моделирование топки
Моделирование конвентивного газохода
Моделирование активной зоны реактора
Уравнение кинетики реактора
Моделирование промежуточных контуров
Температуры теплоносителя в теплоотдающей части
Компенсаторы объема
Моделирование парогенераторов с многократной циркуляцией
Моделирование прямоточных парогенераторов
Моделирование питательного клапана парогенераторов
Структурные схемы парогенераторов
Сопротивление тракта пароперегревателя
Уравнение паропровода
Динамика регулирования энергоблока
Моделирование газового промперегревателя
Моделирование парового промперегревателя
Регулирование блоков в мощных энергосистемах
Автоматическое регулирование возбуждения
Мощностные характеристики турбогенераторов
Плановые и неплановые изменения нагрузки
Регулирование частоты в энергосистеме
Регулирование мощности
Регулирование перетоков мощности по МСС
Статическая устойчивость
Взаимное согласование параметров РОМ и АСР турбины
Динамическая устойчивость
Требования к статическим и динамическим характеристикам
Регулирование паровых турбин
Динамические характеристики мощных паровых турбин
Влияние паровых объемов
Амплитудно-фазовая характеристика системы
Влияние промежуточных объемов
Динамические характеристики влажно-паровых турбин
Роль парового промперегрева
Импульсные характеристики турбин
Система регулирования мощных паровых турбин ПО ЛМЗ
Системы регулирования турбин ХТГЗ
Система снабжена ЭГП
Влияние системы регенеративного подогрева
Динамическая структура объекта регулирования
Динамика регулирования при наборе нагрузки
Регенеративные отборы пара
Регулирование котлов
Регулирование питания прямоточных котлов
Регулирование температуры перегрева пара
Возможности регулирования температуры перегрева
Аккумулирующая способность котла
Настройка отдельных регуляторов
Принципы регулирования ядерных реакторов
Возрастание потока нейтронов
Регулирование нейтронной мощности
Система управления и защиты
Борное регулирование
Роль температурного эффекта реактивности
Неоновое отравление реактора
Регулирование конденсаторных энергоблоков
Взаимное влияние парогенератора и турбины
Математическая модель ядерного энергоблока
Контуры регулирования основных регулируемых величин
Регулирование энергоблоков ТЭС
Передаточная функция и частотные характеристики
Первичное управление котлом
Корректирующие связи в системах
Форсирующие связи
Стабилизирующие связи
Физическая природа
Регулирование энергоблоков
Схемы с задающим регулятором
Управление клапанами турбины
Динамические свойства энергоблоков
Первичное управление котлом
Комбинированное регулирование
Первичное управление котлом
Повышение эффективности участия блока
Типовые схемы АСР энергоблоков
Особенности регулирования энергоблоков АЭС
Недостатки программы регулирования
Применение программы
Блоки с канальными реакторами
Регулирование теплофикационных энергоблоков
Рациональный способ использования пара
Принцип автономности
Физические основы автономного регулирования
Характерные режимы теплофикационной турбины
Критерии автономности
Необходимое условие автономности системы
Условие полной автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Нарушения автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Электрическая часть АСР
Обще-блочное регулирование
АСР теплофикационного энергоблока
Статическая точность
Привлечения конденсационных энергоблоков ТЭС
Выбор программы регулирования энергоблоков АЭС


Нелинейные звенья

Математические модели энергетических агрегатов и их систем регулирования в общем случае не линейны. При этом в их структуре можно выделить линейную часть и отдельные нелинейные элементы, которые могут быть представлены нелинейными звеньями общей структурной схемы. Нелинейности,
встречающиеся в автоматических системах регулирования, могут быть разделены на сопутствующие и намеренно вводимые. Нелинейности первого класса чаще всего нежелательны. Они обусловлены физическими свойствами элементов АСР (кулоновское и сухое трение, мертвый ход, магнитное насыщение и пр.). Нелинейности второго класса вводят с целью получения требуемых статических характеристик регулирования энергоблоков (в частности, для реализации принципиально нелинейных комбинированных программ регулирования), изменения структуры систем регулирования, получения заданных динамических свойств, а также по различным конструктивным соображениям (ограничения перемещений элементов АСР, введение релейных элементов, изменение наклона статической характеристики на разных ее участках и т. п.).
По виду характеристик, представляющих собой зависимости выходной величины звена х2 от входной х1г нелинейные звенья можно разделить на три группы. Звенья первой группы имеют кусочно-линейные характеристики. Звенья второй группы имеют характеристики со сравнительно слабо выраженными нелинейностями. Наконец, характеристики звеньев третьей группы существенно не линейны. Некоторые характерные и наиболее часто встречающиеся виды нелинейностей приведены на рисунке.
Процессы в нелинейных системах регулирования могут существенно отличаться от процессов в линейных системах. Так, устойчивость линейной системы сохраняется при любых отклонениях от установившегося режима. Нелинейная же система, устойчивая при малых отклонениях от равновесного режима, может оказаться неустойчивой при больших отклонениях. При определенных условиях в нелинейных системах возможно возникновение автоколебаний — особого рода периодических процессов, которые вызваны не внешними возмущениями, а внутренними свойствами системы. Вопрос о допустимости автоколебаний в каждом конкретном- случае решается в зависимости от их амплитуды и частоты. Поэтому важное значение приобретают определение параметров автоколебаний, знание условий их возникновения и возможных способов подавления.
Нелинейные математические модели непосредственно используются для определения переходных процессов в системах регулирования. Для решения некоторых других задач (например, проверки устойчивости, выделения областей устойчивости, заданной степени затухания колебаний и др.) с успехом применяют также линеаризованные модели, полученные из исходных нелинейных моделей заменой их реальных характеристик приближенными линейными. Применяют различные методы линеаризации.
Линеаризация статических характеристик. Для линеаризации характеристик с несущественно выраженными нелинейностями применяют два метода: метод осреднения нелинейных характеристик и метод малых колебаний.
Находит применение осреднение характеристик методом хорд и методом секущих. При этом исходная характеристика АСВ заменяется в исследуемой области хордой А В или секущей А'В\ которую обычно стараются провести так, чтобы площади между истинной характеристикой и секущей, расположенные над секущей и под нею в рассматриваемом интервале Axh были равновелики.
При линеаризации методом малых колебаний отклонения независимых переменных от равновесного состояния рассматривают как малые величины, квадраты и высшие степени которых.
В первом случае нелинейная характеристика «t» как с непрерывными производными, так и с точками разрыва заменяется в достаточно широком диапазоне изменения аргумента X прямой линией, более или менее близкой к действительной характеристике. Коэффициенты дифференциального уравнения определяют по этой осредненной характеристике. Величины, входящие в дифференциальное уравнение, раскладывают в ряд по степеням независимых переменных, пренебрегая величинами порядка выше первого. При этом получают линейное дифференциальное уравнение. Частные производные, представляющие собой коэффициенты этого уравнения, могут быть определены или аналитически, или из графиков статических характеристик. Последние строят при постоянных значениях всех независимых переменных, кроме той, по которой вычисляют производную. Указанный способ равносилен замене фактической характеристики касательной к ней, про- « веденной в точке С, в окрестности которой исследуются малые колебания.